|
|
Natural epigenetic variation: a driver for adaptation of wild plant populations?
Sammarco, Iris ; Latzel, Vít (vedoucí práce) ; Johannes, Frank (oponent) ; Pečinka, Aleš (oponent)
Abstraktní Rostoucí množství literatury naznačuje, že epigenetická variabilita může přispívat k lokální adaptaci rostlinných populací. Epigenetické mechanismy, jako je například metylace DNA, mohou rychle ovlivnit fenotyp rostlin v reakci na změny prostředí. Tyto změny se navíc mohou dědit napříč několika generacemi (zejména klonálními), což naznačuje, že metylace DNA může umožnit dědičnou fenotypovou variabilitu, a nakonec tak přispět k adaptaci. Stále však není zcela jasné, zda epigenetické mechanismy mohou mít adaptační potenciál u přírodních populací, jinými slovy, zda představují variabilitu mezi přírodními populacemi, dědí se napříč generacemi a mají vliv na reprodukční úspěch. Během svého doktorského projektu jsem spolu se spoluautory testovala tyto podmínky na několika přírodních populacích dvou nemodelových klonálních druhů rostlin, jahodníku obecného (Fragaria vesca) a topolu černého (Populus nigra). Pro analýzu metylace DNA jsem použila celogenomové bisulfitové sekvenování, v současné době metodu považovanou jako tzv. "zlaý standard", která mi umožnila charakterizovat úroveň metylace DNA na úrovni celého genomu jednotlivých rostlin s rozlišením na jednotlivé báze. U obou druhů jsem zjistila rozsáhlou diverzitu metylace DNA mezi populacemi, která byla částečně ovlivněna přírodními klimatickými...
|
|
|
Dynamics of de novo DNA methylation and its impact on transgene expression and CRISPR/Cas9 mutagenesis
Přibylová, Adéla ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Pečinka, Aleš (oponent) ; Fajkus, Jiří (oponent)
Genetická informace musí být chráněna, udržována a kopírována z mateřské buňky do buněk dceřiných, z generace na generaci. Většina rostlinných buněk obsahuje kompletní genetickou informaci a z mnoha těchto buněk může regenerovat celá nová rostlina. Takováto vlastnost vyžaduje precizní kontrolu, které geny budou aktivní a které ne, jelikož během růstu a diferenciace je potřeba aktivity pouze specifických genů v rámci jednotlivých buněk, tkání a orgánů. Jeden z mechanismů kontrolujících aktivitu genů je RNA interference (RNAi), která specificky snižuje nebo blokuje expresi genů na transkripční nebo post-transkripční úrovni. Klíčovou částí RNAi je navádění RNAi aparátu do cílové oblasti. To je zprostředkováno sekvenční komplementaritou mezi cílovou oblastí a malou RNA (sRNA), která je vyštěpena z dvouvláknového RNA (dsRNA) prekurzoru. Molekulární mechanismus tvorby dsRNA a sRNA a také původ cílové oblasti předurčuje následnou umlčující dráhu. Při transkripčním genovém umlčení (TGS) je genová exprese regulována přes epigenetické modifikace chromatinu. Jednou z epigenetických značek je metylace cytosinu, která je ustanovována především dráhou RNA-dependentní DNA-metylace (RdDM). Ačkoli byl proteinový aparát relativně dobře popsán, o dynamice klíčové počáteční fáze tohoto procesu bylo známo jen málo. Proto jsme...
|
|
|
Dynamics and variability of induced transgene silencing in tobacco cell line BY-2
Čermák, Vojtěch ; Fischer, Lukáš (vedoucí práce) ; Pečinka, Aleš (oponent) ; Lafon Placette, Clément (oponent)
RNA interference (RNAi) je důležitým mechanismem regulace genové exprese u rostlin. RNAi u rostlin je spouštěna přítomností dvouvláknové RNA (dsRNA), která je následně zpracována na malé RNA (sRNA) o délce 21-24 nt. Malé RNA po navázání na protein Argonaut (AGO) jsou schopné rozeznat cílovou molekulu na základě sekvenční komplementarity. Pokud je cílem mRNA, může ji AGO rozštěpit, nebo může blokovat translaci, což vede k posttranskripčnímu umlčení (PTGS). Pokud je cílem DNA, tak může navodit její metylaci, což vede k transkripčnímu umlčení (TGS), pokud dojde k metylaci v promotoru. Jednotlivé komponenty RNAi jsou celkem dobře popsány, ale méně je známo o vlivu odlišných typů dsRNA prekursorů na dynamiku RNAi. Ke studiu těchto aspektů RNAi jsme využili tabákovou buněčnou linii BY-2 s reportérovým genem pro GFP cíleným silencery s inducibilní expresí. Fungování silencerů bylo založeno na třech základních způsobech tvorby dsRNA: transkripcí antisense GFP (AS), GFP bez terminátoru (UT) a GFP v invertované repetici (IR). Tyto tři silencery spouštěly PTGS, čtvrtý silencer byla IR cílící na CaMV 35S promotor a spouštějící TGS. To nám umožnilo studovat RNAi od její iniciace, přes plné umlčení až po obnovení exprese při vysazení induktoru - vše relativně snadno analyzovatelné díky vysoce homogennímu...
|
host ::
RSS.